Натурные испытания и проверка характеристик оптоволоконной системы обнаружения утечек нефтегазопроводов

Введение. В статье рассматривается проблема эффективности систем обнаружения утечек нефти в нефтепроводах. Внутренние методы, основанные на анализе параметров перекачиваемого продукта, ограничены точечным распределением датчиков и сложностями в нестационарных режимах. Внешние методы, такие как распределенные оптоволоконные сенсоры, предлагают более надежное и точное обнаружение утечек. Полевые испытания необходимы для подтверждения эффективности, так как лабораторные методы не могут воспроизвести реальные условия эксплуатации.

Цель работы — разработка и апробация методики полевых испытаний для оценки эффективности распределенных оптоволоконных систем обнаружения утечек (СОУ). Исследование включает тестирование СОУ на базе распределенного акустического сенсора «Дунай» (ПАК ОВРС «Дунай»).

Материалы и методы. Методика полевых испытаний включает имитацию утечек с использованием пунктов неразрушающего контроля. Тестовые сливы создают волны давления, регистрируемые оптоволоконным кабелем. Методика также учитывает внешние шумовые факторы, такие как движение транспорта, копка тяжелой техникой, нестационарные режимы перекачки трубопровода.

Результаты. Проведенные с использованием предложенной методики испытания системы обнаружения утечек на основе оптоволоконных распределенных сенсоров «Дунай» (ПАК ОВРС «Дунай»), подтвердили пригодность методики проведения полевых испытаний для проверки заявляемых характеристик систем обнаружения утечек.

Заключение. Методика может быть использована для дальнейших испытаний и сертификации аналогичных систем в реальных условиях эксплуатации. 

1. Murvay P., Loan Silea L. A Survey on Gas Leak Prevention and Localization Techniques // Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Vol. 25, No 6, 2012, pp. 966–973.

2. Волновой метод — переотражение волн // Особенности системотехники СОУ и систем мониторинга. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://prosou.ru/viewtopic.php?t=153 (дата обращения 15.11.2023).

3. Зезин В.Г. Нестационарные процессы гидродинамики. Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2011.

4. Бухарин М., Горбуленко В., Наний О., Никитин С., Трещиков В., Фомиряков Э., Харасов Д. Когерентный рэлеевский рефлектометр. теперь и измерение температуры // Фотон-экспресс. Март 2019. №2 (154).

5. SEAFOM, DAS Parameter Defi nitions and Tests, Document No: SEAFOM. Measuring Sensor Performance Document — (SEAFOM MSP-02 V2.0).

6. Дудин А.С., Харасов Д.Р., Фомиряков Э.А., Никитин С.П., Наний О.Е., Трещиков В.Н. Новая методика измерения шумовых характеристик эрбиевых усилителей для когерентного рефлектометра // Cпецвыпуск «Фотон-экспресс-наука 2023». №6 2023

7. Faruk Uyar, Tolga Kartaloglu, Ibrahim Ozdur and Ekmel Ozbay. Field Test and Fading Measurement of a Distributed Acoustic Sensor System over a 50 km-long Fiber, Proc. of SPIE Vol. 10654 106540D-8.

8. Васютинская С.И. Методика испытаний систем контроля активности для мониторинга газонефтепроводов // Вестник Трубопроводных Технологий ( Pipeline Technology Journal ), № 2/2020.

9. Minto Chris. Overcoming Challenges In Performance Validation Of Fiber-Optic Pipeline Leak Detection Systems, Pipeline Technology Journal 1/2020.

10. ПАО Транснефть, Б.5 Методы испытаний систем обнаружения утечек., Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Системы обнаружения утечек. Общие технические требования, ОТТ-13.320.00-КТН-288-19 (с изм. 1).

11. OptaSense, FOSA webinar Overcoming Validation & Verifi cation Diffi culties for Pipeline Leak Detection-OptaSense, https://youtu.be/PWtaCLppFVc?si=JeyyafQS-wSJ6QHX

12. Dr Jun Zhang, Andy Hoff man, Adrian Kane, John Lewis. Development of pipeline leak detection t echnologies. Proceedings of 2014 10th International Pipeline Conference. September 29- October 3, 2014, Calgary, Alberta, Canada.

13. Васютинская С.И. Применение оптоволоконной системы мониторинга трубопроводов «Омега» для предотвращения технологических рисков // Вестник Трубопроводных Технологий (Pipeline Technology Journal), № 3 / 2019.

14. First A. Jiancun Zuo, Second B. Yang Zhang, Third C. Hongxuan Xu, Fourth D. Xianxun Zhu, Fi" h E. Zhiyang Zhao, Sixth F. Xiong Wei, Seventh G. Xu Wang. Pipeline Leak Detection Technology Based on Distributed Optical Fiber Acoustic Sensing System, IEEE Access. — 2020. — Т. 8. — С. 30789-30796.